PNEUMATISCHER SCHLACKENSTOPPER

Abstract

 Pneumatischer Schlackenstopper zum pneumatischen Verschließen eines Abstichlochkanals (18) eines metallurgischen Gefäßes bezüglich Austritt von Schlacke mittels zumindest eines aus zumindest einer Gasaustrittsöffnung (20) in den Abstichlochkanal (18) eingeleiteten Gasstromes, wobei die Gasaustrittsöffnung (19) an einem Schwenkarm (13) angebracht ist, der mittels eines Schwenkantriebes um eine Schwenkachse (15) schwenkbar ist, und der Schwenkarm (13) einen in die zumindest eine Gasaustrittsöffnung (20) mündenden Gaszufuhrkanal (23) aufweist. Die Längsachse (14) der zumindest einen Gasaustrittsöffnung (19) weitgehend parallel zu der Schwenkachse (15) ist. Metallurgisches Gefäß mit einem Abstichlochkanal und einem an dem metallurgischen Gefäß befestigten erfindungsgemäßen Schlackenstopper, wobei die Längsachse des Abstichlochkanals weitgehend parallel zur Schwenkachse ist. Bei dem Verfahren zum pneumatischen Verschließen eines Abstichlochkanals eines metallurgischen Gefäßes bezüglich Austritt von Schlacke mittels eines aus zumindest einer Gasaustrittsöffnung bereitgestellten Gasstromes, wird die an einem Schwenkarm angebrachte Gasaustrittsöffnung vor dem Abstichloch (24) des Abstichlochkanals in eine Dichtungsposition positioniert, indem der Schwenkarm mit einer Schwenkbewegung in die Dichtungsposition vor das Abstichloch (24) geschwenkt wird, wobei die Schwenkbewegung in einer zur Längsachse des Abstichlochkanals (18) weitgehend senkrecht stehenden Ebene erfolgt.

Beschreibung

Gebiet der Technik

[0001] Die Anmeldung betrifft einen pneumatischen Schlackenstopper zum pneumatischen Verschließen eines Abstichlochkanals eines metallurgischen Gefäßes bezüglich Austritt von Schlacke mittels zumindest eines aus zumindest einer Gasaustrittsöffnung in den Abstichlochkanal eingeleiteten Gasstromes, sowie ein Verfahren zum pneumatischen Verschließen eines Abstichlochkanals.

Stand der Technik

[0002] Bei metallurgischen Bearbeitungsschritten von Metallschmelzen entstehen neben flüssigen Metallprodukten auch flüssige Schlacken, die eine geringere Dichte als die flüssigen Metallprodukte haben. Bei der Entnahme der flüssigen Metallprodukte aus den metallurgischen Gefäßen, in denen die Bearbeitungsschritte durchgeführt wurden, kann es zum Mitreißen von Schlacke kommen. Das ist unterwünscht, es wird eine möglichst vollständige Trennung von Schlacke und Metallprodukt angestrebt. Es ist bekannt, einen Abstichlochkanal eines metallurgischen Gefäßes zu verschließen, sobald der Anteil von Schlacke in dem ausfließenden Flüssigkeitsstrom unakzeptabel hoch wird. Ein derartiges Verfahren beruht beispielsweise auf pneumatischem Verschließen des Abstichlochkanals durch Einblasen von Gas. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in DE2639712 beschrieben.

[0003] Vorrichtungen zur Durchführung eines solchen Verfahrens sind meist am metallurgischen Gefäß angebracht und daher extremen Umweltbedingungen ausgesetzt. Ihre Lebenszeit ist begrenzt, Wartung und Austausch müssen oftmals durchgeführt werden. Zur erfolgreichen Durchführung pneumatischen Verschließens sollte das Gas möglichst symmetrisch bezüglich des Abstichlochkanals eingeblasen werden. Die Position von Schlackenstopper-Vorrichtungen ist entsprechend zu justieren. Das macht Wartung und Austausch aufwändig. Aus AT408965B ist eine Vorrichtung bekannt, welche Austausch und Wartung bauartbedingt vereinfacht. Allerdings wird durch die dem Prinzip der DE2639712 entsprechenden Bauart die Rotationsaußenkontur des metallurgischen Gefäßes vergrößert. Sich daraus gegebenenfalls ergebende Platzprobleme im Umkreis bestehender metallurgischer Gefäße können die Einsetzbarkeit begrenzen.

Zusammenfassung der Erfindung

Technische Aufgabe

[0004] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen pneumatischen Schlackenstopper sowie ein Verfahren zum pneumatischen Verschließen eines Abstichlochkanals bereitzustellen, die gegenüber dem Stand der Technik erweiterte Einsetzbarkeit erlauben.

Technische Lösung

[0005] Diese Aufgabe wird gelöst durch einen
pneumatischen Schlackenstopper zum pneumatischen Verschließen eines
Abstichlochkanals eines metallurgischen Gefäßes bezüglich Austritt von Schlacke
mittels zumindest eines
aus zumindest einer Gasaustrittsöffnung
in den Abstichlochkanal eingeleiteten
Gasstromes,
wobei die Gasaustrittsöffnung an einem Schwenkarm angebracht ist, der mittels eines Schwenkantriebes um eine Schwenkachse schwenkbar ist, und der Schwenkarm einen in die zumindest eine Gasaustrittsöffnung mündenden Gaszufuhrkanal aufweist, der dadurch gekennzeichnet ist,
dass die Längsachse der zumindest einen Gasaustrittsöffnung weitgehend parallel zu der Schwenkachse ist.

[0006] Der pneumatische Schlackenstopper verschließt den Abstichlochkanal eines metallurgischen Gefäßes bezüglich Austritt von Schlacke. Dazu wird ein Gasstrom in das Abstichlochkanal eingeleitet. Das Gas strömt aus zumindest einer Gasaustrittsöffnung entgegen der Fließrichtung der Schlacke beziehungsweise eines Schlacke mitreißenden Stroms von Metallschmelze in den Abstichlochkanal ein und verschließt ihn dadurch praktisch bezüglich Austritt von Schlacke.

[0007] Der Abstichlochkanal verläuft durch die Wand des metallurgischen Gefäßes. Durch den Abstichlochkanal wird die Metallschmelze aus dem metallurgischen Gefäß abgelassen. Der Abstichlochkanal endet an der Außenseite des metallurgischen Gefäßes mit dem Abstichloch. Das Abstichloch besteht in der sogenannten Abstichlochbrille, einer senkrecht zur Längsachse des Abstichlochkanals stehende Platte.

[0008] Das metallurgische Gefäß ist beispielsweise ein Stahlwerkskonverter, beispielsweise für ein BOF- oder ein LD-Verfahren.
Die Gasaustrittsöffnung ist an einem Schwenkarm angebracht, da sie erst dann vor dem Abstichloch positioniert sein soll, wenn Schlackeaustritt droht. Bis es soweit ist, soll sie sich in einer anderen Position befinden. Wenn es soweit ist, soll sie zügig vor dem Abstichloch positioniert werden können. Das wird dadurch erreicht, dass sie an einem Schwenkarm angebracht ist, der mittels eines Schwenkantriebes um eine Schwenkachse schwenkbar ist.

[0009] Es muss zumindest eine einzige Gasaustrittsöffnung vorhanden sein, aber es können auch mehrere Gasaustrittsöffnungen vorhanden sein.

[0010] Der Schwenkarm weist einen in die zumindest eine Gasaustrittsöffnung mündenden Gaszufuhrkanal auf. Durch diesen Gaszufuhrkanal wird das zum pneumatischen Verschließen notwendige Gas zur Gasaustrittsöffnung geliefert. Durch die Führung im Schwenkarm kann kompakt und einfach gebaut werden. Erfindungsgemäß ist die Längsachse der Gasaustrittsöffnung weitgehend parallel zur Schwenkachse. Mit weitgehend parallel ist umfasst sowohl parallel als auch Abweichung von Parallelität von bis zu Abweichung von +/-5°, derart geringfügige Abweichungen von der Parallelität können sich im Betrieb ergeben, ohne die Funktionsfähigkeit in einem unakzeptablen Ausmaß einzuschränken. Abweichung von +/-5° bezieht sich auf einen Winkel zwischen der Längsachse der Gasaustrittsöffnung und der Schwenkachse in einer beide Achsen enthaltenden Ebene, wenn diese nach Parallelverschiebungen sich schneidend angeordnet wären.

[0011] Bei einer derartigen Bauweise ist bei Installation des Schlackenstoppers an einem metallurgischen Gefäß die Rotationsaußenkontur im Vergleich zur DE2639712 vermindert.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung

[0012] Vorzugsweise ist der Abstand der Gasaustrittsöffnung von der Schwenkachse verstellbar. Das kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass ein als Schwenkarm dienendes Bauteil bestimmter Länge, das mit dem Schwenkantrieb verbunden ist, in verschiedene Positionen bezüglich der Drehachse einstellbar ist. Dadurch wird die Justierung der Gasaustrittsöffnung bezüglich des Abstichlochs - beispielsweise nach Austausch des Abstichlochkanals -, erleichtert, sowie Installation am metallurgischen Gefäß und Wartung des Schlackenstoppers weniger aufwändig gemacht. Bei Schlackenstoppern nach AT408965B muss der gesamte Schlackenstopper mit Gehäuse am metallurgischen Gefäß justiert werden, was wesentlich aufwändiger ist. Der erfindungsgemäße Schlackenstopper bietet also vergleichsweise reduzierte Montagezeiten und -kosten.

[0013] Der Schwenkarm ist von einer Ausgangsposition aus bis zu einem maximalen Schwenkwinkel schwenkbar. Vorzugsweise ist der maximale Schwenkwinkel einstellbar. Das kann beispielsweise dadurch geschehen, dass am Drehantrieb ein verstellbares Anschlagelement zur Begrenzung der Schwenkbewegung angebracht ist.
Dadurch wird die Justierung der Gasaustrittsöffnung bezüglich des Abstichlochs erleichtert, was Installation am metallurgischen Gefäß, Wartung und Austausch des Schlackenstoppers weniger aufwändig macht.

[0014] Vorzugsweise umfasst der Schwenkarm zumindest ein Armmodul und zumindest ein Gasaustrittsmodul,
wobei das Gasaustrittsmodul

• die zumindest eine Gasaustrittsöffnung enthält,
  und
• an dem Armmodul lösbar befestigt ist.

Durch einen derartigen modularen Aufbau ist der Schwenkarm einfacher herstellbar und verursacht bei der Wartung weniger Aufwand, da beispielsweise gegebenenfalls nur das Gasaustrittsmodul erneuert werden muss.

[0015] Nach einer vorteilhaften Ausführungsvariante sind mehrere Gasaustrittsöffnungen vorhanden. Das kann bezüglich dem Strömungsverhalten des Gasstromes nach Austritt aus dem Schlackenstopper Vorteile haben. Bei pneumatischem Verschließen eines Abstichlochkanals werden die Ergebnisse bezüglich des Unterbindens des Austritts von Schlacke umso besser, je besser es gelingt, den Gasstrom koaxial zur Längsachse des Abstichlochkanals in das Abstichloch einzuleiten. Wenn mehrere Gasaustrittsöffnungen vorgesehen sind, können diese bei gleicher Gesamtquerschnittsfläche wie eine einzelne, größere Gasaustrittsöffnung, vergleichsweise geringere Querschnitte haben. Bei sehr beengten Platzverhältnissen kann die realisierbare Länge für Gasaustrittsöffnungen sehr kurz sein. Das kann dazu führen, dass der Gasstrom beim Austritt - beispielsweise bedingt durch starken einseitigen Druckverlust bei einer Änderung der Strömungsrichtung beim Übertritt vom Gaszufuhrkanal in die Gasaustrittsöffnung - bezüglich einer Längsachse der Gasaustrittsöffnung abgelenkt wird, und daher koaxiale Einleitung in den Abstichlochkanal erschwert wird, obwohl Längsachse des Abstichlochkanals und Längsachse der Gasaustrittsöffnung koaxial sind. Das Ergebnis bezüglich des Unterbindens des Austritts von Schlacke kann dadurch suboptimal sein. Außerdem führt der Austritt eines abgelenkten Gasstromes zu unerwünschten Lärmemissionen. Wenn der Gasstrom zwar durch die gleiche Gesamtquerschnittsfläche, aber durch eine Vielzahl von Gasaustrittsöffnungen mit geringeren Querschnitten austritt, wird er vergleichsweise weniger abgelenkt sein. Entsprechend wird es einfacher, koaxial in den Abstichlochkanal einzuleiten, der Austritt von Schlacke wird besser unterbunden, und es wird weniger Lärmemissionen geben.

[0016] Nach einer vorteilhaften Ausführungsvariante sind die Gasaustrittsöffnung oder die Gasaustrittsöffnungen als Gaskanal oder als Gaskanäle in einem Düsenkopfelement ausgeführt, das in den Schwenkarm oder in das Gasaustrittsmodul einsetzbar ist. Dadurch wird es ermöglicht, auf einfache Weise gegebenenfalls verschiedene Geometrien der Gasaustrittsöffnungen einzusetzen beziehungsweise auf veränderte Randbedingungen des zu lösenden Problems zu reagieren, oder verschleißbedingten Austausch durchzuführen. Es kann ein einziges Düsenkopfelement vorhanden sein, oder mehrere Düsenkopfelemente.

[0017] Nach einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist die Position des Düsenkopfelementes mittels Stellelementen justierbar. Beispielsweise hinsichtlich des Winkel der Längsachsen gegenüber der Schwenkachse. Die Justierelement können beispielsweise Stellschrauben sein. Durch die Justierbarkeit kann die - wie oben bereits beschrieben - angestrebte Koaxialität des Gasstromes mit der Längsachse des Abstichlochkanals eher realisiert werden als bei nicht justierbaren Düsenkopfelementen.

[0018] Die Position des Schwenkarmes, die zum pneumatischen Verschließen eines Abstichlochkanals eines metallurgischen Gefäßes bezüglich Austritt von Schlacke vorgesehen ist, kann auch Dichtungsposition genannt werden. Die Schwenkachse verläuft durch eine Schwenkwelle. Der Schlackenstopper ist mit einer Gasquellleitung zur Versorgung des Gaszufuhrkanals mit Gas versehen.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist nur in Dichtungsposition die Gasquellleitung ventillos zumindest über einen in der Schwenkwelle exzentrisch angeordneten Verbindungskanal mit dem Gaszufuhrkanal verbunden. Gegebenenfalls können auch noch weitere Verbindungskanäle außerhalb der Schwenkwelle vorhanden sein, um das Gas von dem Verbindungskanal in der Schwenkwelle in den Gaszufuhrkanal einzuleiten.
Eine ventillose Konstruktion vermindert Störanfälligkeit und Wartungsaufwand. Die Endöffnung der Gasquellleitung und die gasquellleitungsseitige Öffnung des in der Schwenkwelle angeordneten Verbindungskanals überdecken sich nur in Dichtungsposition, entsprechend fließt nur dann das Gas. In der Ausgangsposition ist kein Gasfluß möglich, da die Schwenkwelle die Gasquellleitung verschließt.

[0019] Während der Bewegung in die Dichtungsposition und während des pneumatischen Verschließens des Abstichlochkanals können Spritzer von Metallschmelze oder Schlacke an dem Schwenkarm festfrieren. Das kann die Schwenkbewegung und die Einleitung des Gasstromes in den Abstichlochkanal negativ beeinflussen. Nach einer vorteilhaften Ausführungsvariante sind im Umfeld der zumindest einen Gasaustrittsöffnung in dem Schwenkarm, bevorzugt im Gasaustrittsmodul, mehrere Gasauslässe vorhanden. Die Gasauslässe sind abseits des Bereiches angeordnet, in dem die Gasaustrittsöffnung beziehungsweise die Gasaustrittsöffnungen angeordnet sind. Unter dem Umfeld ist der Bereich des Schwenkarms beziehungsweise des Gasaustrittsmoduls zu verstehen, der sich in Dichtungsposition vor der Abstichlochbrille befindet. Durch die Gasauslässe strömt Gas aus, welches beispielsweise durch den Gaszufuhrkanal angeliefert wird, wenn die Gasauslässe in den Gaszufuhrkanal münden. Dadurch, dass die Oberfläche durch die Gasauslässe vermindert ist, wird ein Anfrieren von Metallschmelze oder Schlacke erschwert. Durch im Betrieb ausströmendes Gas wird ein Anfrieren von Metallschmelze oder Schlacke erschwert. Die Gasauslässe tragen also dazu bei, die voranstehend angesprochenen Probleme zu vermindern.

[0020] Nach einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist der Schwenkantrieb getriebelos. Das vermindert Herstellkosten, Störanfälligkeit und Wartungsaufwand unter den extremen Umweltbedingungen, die ein an einem metallurgischen Gefäß befestigter Schlackenstopper zu ertragen hat.

[0021] Nach einer vorteilhaften Ausführungsvariante umfasst der Schwenkantrieb zumindest eine Kurbelwelle, sowie zumindest einen Pneumatikzylinder zum Antrieb der Kurbelwelle. Das vermindert Störanfälligkeit und Wartungsaufwand unter den extremen Umweltbedingungen, die ein an einem metallurgischen Gefäß befestigter Schlackenstopper zu ertragen hat.

[0022] Nach einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist der Schwenkantrieb in einem thermisch isolierten Gehäuse untergebracht. Das vermindert Störanfälligkeit und Wartungsaufwand unter den extremen Umweltbedingungen, die ein an einem metallurgischen Gefäß befestigter Schlackenstopper zu ertragen hat. Besonders die Lebensdauer eines Pneumatikzylinders wird dadurch erhöht.

[0023] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein metallurgisches Gefäß mit einem Abstichlochkanal und einem an dem metallurgischen Gefäß befestigten erfindungsgemäßen Schlackenstopper, wobei die Längsachse des Abstichlochkanals weitgehend parallel zur Schwenkachse ist. Bei einem derart installierten erfindungsgemäßen Schlackenstopper ergeben sich die voranstehend beschriebenen Vorteile. Der Schlackenstopper kann direkt oder indirekt an dem metallurgischen Gefäß befestigt sein. Bevorzugt ist er lösbar befestigt.
Die Befestigung an dem metallurgischen Gefäß kann beispielsweise indirekt über eine an dem metallurgischen Gefäß befindliche Konsole erfolgen. Beispielsweise können Konsolen, die für Schlackenstopper nach AT408965B genutzt werden, auch für den erfindungsgemäßen Schlackenstopper verwendet werden. Das erlaubt einfache Umrüstung von Schlackenstopper nach AT408965B auf den erfindungsgemäßen Schlackenstopper. In so einem Fall würden die an der vorhandenen Konsole existierenden Anschlüsse für Versorgungsleitungen durch entsprechende Konstruktion des Schlackenstoppers unverändert nutzbar sein.
Der erfindungsgemäße Schlackenstopper kann selbstverständlich analog zur Lehre der AT408965B einen Rahmen aufweisen, der die Teile des Schlackenstoppers trägt, wobei dieser die Teile des Schlackenstoppers tragende Rahmen seinerseits an dem metallurgischen Gefäß lösbar befestigt ist.

[0024] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein Verfahren zum pneumatischen Verschließen eines Abstichlochkanals eines metallurgischen Gefäßes bezüglich Austritt von Schlacke mittels eines aus zumindest einer Gasaustrittsöffnung bereitgestellten Gasstromes, wobei die zumindest eine an einem Schwenkarm angebrachte Gasaustrittsöffnung vor dem Abstichloch des Abstichlochkanals in eine Dichtungsposition positioniert wird, dadurch gekennzeichnet, dass dazu der Schwenkarm mit einer Schwenkbewegung in die Dichtungsposition vor das Abstichloch geschwenkt wird, wobei die Schwenkbewegung in einer zur Längsachse des Abstichlochkanals weitgehend senkrecht stehenden Ebene erfolgt.

[0025] Bei bekannten Schlackenstoppern wie in DE2639712 und AT408965B gezeigt wird der Schwenkarm so vor das Abstichloch geschwenkt, dass sich der Abstand zwischen der Gasaustrittsöffnung und Abstichloch entlang der Längsachse des Abstichlochkanal gesehen bis zum Erreichen der Dichtungsposition vermindert.

[0026] Die Schwenkbewegung erfolgt dabei in einer Ebene, in der die Längsachse des Abstichlochkanals liegt. Die Gasaustrittsöffnung nähert sich dem Abstichloch in Richtung der Längsachse des Abstichlochkanals gesehen praktisch von vorne.
Im Gegensatz dazu wird erfindungsgemäß so geschwenkt, dass die Schwenkbewegung in einer zur Längsachse des Abstichlochkanals weitgehend senkrecht stehenden Ebene erfolgt. Die Gasaustrittsöffnung nähert sich dem Abstichloch beziehungsweise der Längsachse des Abstichlochkanals praktisch von der Seite.
Mit weitgehend senkrecht ist umfasst sowohl senkrecht als auch Abweichung von senkrecht von bis zu Abweichung von +/-5°, derart geringfügige Abweichungen von der Orthogonalität können sich im Betrieb ergeben, ohne die Funktionsfähigkeit in einem unakzeptablen Ausmaß einzuschränken

[0027] Bei einer derartigen Verfahrensweise wird bei einem an dem metallurgischen Gefäß angebrachten Schlackenstopper zur Ermöglichung der Schwenkbewegung weniger Platz außerhalb der Rotationsaußenkontur des metallurgischen Gefäßes benötigt als in DE2639712 und AT408965B. Damit ist der Einsatz auch in Fällen möglich, bei denen ein Betrieb von Schlackenstoppern nach DE2639712 und AT408965B aufgrund beengter Platzverhältnisse zwischen Abstichloch und Stahlgießpfanne nicht durchführbar ist.
Die Gasaustrittsöffnung wird vor dem Abstichloch in der Abstichlochbrille - also außerhalb des metallurgischen Gefäßes - beispielsweise in einem Abstand von 30 - 100 mm positioniert. Die Gasaustrittsöffnung ist dabei in Richtung Abstichloch orientiert.
In der Dichtungsposition stehen die Längsachse des Abstichlochkanals und die Längsachse des Gasstromes bevorzugt im Wesentlichen koaxial. Zum optimalen pneumatischen Verschließen eines Abstichlochkanals ist eine zentrale, bezüglich der Ränder des Abstichlochs symmetrische Einleitung eines solchen Gasstromes wichtig.
Wenn nur eine Gasaustrittsöffnung vorhanden ist, wird sie bevorzugt zentral vor dem Abstichloch positioniert - Längsachse des Abstichlochkanals und Längsachse der Gasaustrittsöffnung sind im Wesentlichen koaxial. Ein aus der Gasaustrittsöffnung austretender Gasstrom, dessen Längsachse im Wesentlichen koaxial zur Längsachse der Gasaustrittsöffnung ist, wird dann auch im Wesentlichen koaxial zur Längsachse des Abstichlochkanals sein.
Wenn mehrere Gasaustrittsöffnungen vorhanden sind, werden sie bevorzugt zentral vor dem Abstichloch positioniert derart, dass der Gasstrom im Wesentlichen koaxial zur Längsachse des Abstichlochkanals ist.
Da der Schwenkarm bei der Schwenkbewegung unweigerlich in den aus dem Abstichloch ausfließenden Strom von Metallschmelze und/oder Schlacke eintreten muss, bevor der Abstichlochkanal pneumatisch verschlossen werden kann, spritzt das flüssige Material in Richtungen abseits der Längsachse des Abstichlochkanals. Auf von den Spritzern getroffenen Anlagenteilen können die Spritzer anfrieren, man spricht von Verbärungen. Verbärungen treten auch an dem Schlackenstopper und im Umfeld des Abstichlochs, beispielsweise an der Abstichlochbrille, auf. Die soliden Verbärungen können Probleme beim Positionieren der Gasaustrittsöffnung bereiten, beispielsweise weil sie Schwenkbewegung vor dem Erreichen der vorgesehenen Dichtungsposition beschränken. Beispielsweise bilden sich am Stichloch sogenannte Trompeten aus Verbärungen aus, die bei herkömmlicher Verfahrensführung bei jeden Abstichvorgang wachsen.
Im Vergleich zu DE2639712 und AT408965B ist bei erfindungsgemäßer Verfahrensführung die Gefahr, dass Verbärungen das plangemäße Positionieren der Gasaustrittsöffnung behindern, vermindert. Das ergibt sich dadurch, dass beispielsweise bei einem vorherigen Abstichvorgang teilweise ausgebildete Trompeten bei der seitlichen Annäherung des Schwenkarmes weggedrückt und abgeschlagen werden. Der Wartungsaufwand wird dadurch reduziert und verbärungsbedingte Probleme beim pneumatischen Verschließen vermindert.

[0028] Nach einer bevorzugten Ausführungsform strömt während des pneumatischen Verschließens des Abstichlochkanals Gas aus mehreren im Umfeld der zumindest einen Gasaustrittsöffnung in dem Schwenkarm vorhandenen Gasauslässen. Das verhindert Verbärungen im Umfeld der Gasaustrittsöffnung.

[0029] Kurze Beschreibung der Zeichnungen.

[0030] Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand schematischer beispielhafter Figuren von Ausführungsformen beschrieben.

Figuren 1 und 2 zeigen herkömmliches pneumatisches Verschließen eines Abstichlochkanals.

Figur 3 und 4 zeigen eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen pneumatischen Schlackenstoppers in Ausgangsposition in verschiedenen Ansichten.

Figur 5 zeigt einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schwenkarms.

Figur 6 zeigt in zu Figuren 3 und 4 weitgehend analoger Ansicht eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen pneumatischen Schlackenstoppers in Dichtungsposition.

Figur 7 zeigt schematisch einen Schwenkarm mit Armmodul und Gasaustrittsmodul.

Figur 8 zeigt ein Gasaustrittsmodul mit Düsenkopfelement und Gasaustrittsöffnungen.

Figuren 9a und 9b zeigen schematisch eine Ausführungsform ventilloser Gasversorgung des Gaszufuhrkanals.

Beschreibung der Ausführungsformen

Beispiele

[0031] Figuren 1 und 2 zeigen pneumatisches Verschließen des Abstichlochkanals nach DE2639712. Aus dem metallurgischen Gefäß 1, hier ein Stahlwerkskonverter, fließt beim Abstich Metallschmelze 2 durch den Abstichlochkanal 3 ab. Das Abstichloch 4 befindet sich in der Abstichlochbrille 5. Dargestellt ist eine Ausgangsposition, denn Schlacke 6 tritt noch nicht aus. An einem Schwenkarm 7 ist eine Gasaustrittsöffnung 8 angebracht. Der Schwenkarm 7 ist um eine Schwenkachse 9 schwenkbar mittels eines Schwenkantriebes 10. Die Längsachse 11 der Gasaustrittsöffnung 8 in der Papierebene steht senkrecht zur Schwenkachse 9. In Figur 2 ist eine Dichtungsposition dargestellt, die mittels Schwenkantrieb 10 eingenommen wurde. Die Längsachse 11 der Gasaustrittsöffnung 8 in der Papierebene ist koaxial mit der Längsachse des Abstichlochkanals 3. Die Gasaustrittsöffnung 8 befindet sich im Abstichloch 4 in der Abstichlochbrille 5. Aus der Gasaustrittsöffnung 8 strömt zum pneumatischen Verschließen Gas in den Abstichlochkanal 3, dargestellt durch einen Pfeil. Dieser Gasstrom reißt auch durch den Ringspalt 12 um die zentral in dem Abstichloch 4 positionierte Gasaustrittsöffnung 3 Luft mit, dargestellt durch Pfeile.

[0032] Figur 3 zeigt einen erfindungsgemäßen pneumatischen Schlackenstopper. Der Schwenkarm 13 besitzt an seinem Ende eine Gasaustrittsöffnung. Nicht dargestellt ist ein in dem Schwenkarm 13 verlaufender Gaszufuhrkanal. Die angedeutete Längsachse 14 der Gasaustrittsöffnung ist parallel zur Schwenkachse 15. Der Schwenkantrieb ist innerhalb des Gehäuses 16 angeordnet und nicht extra dargestellt. Das Gehäuse 16 kann thermisch isoliert sein.

[0033] Figur 4 zeigt eine andere Ansicht des in Figur 3 dargestellten Sachverhaltes.

[0034] In beiden Figuren 3 und 4 ist auch eine Abstichlochbrille 17 mit Abstichloch eines metallurgischen Gefäßes dargestellt, an dem der erfindungsgemäße Schlackenstopper angebracht ist. Die Längsachse 18 des Abstichlochkanals hinter dem Abstichloch ist weitgehend parallel zur Schwenkachse 15.

[0035] Figur 5 zeigt schematisch in Schnittansicht das Verhältnis von Längsachse 20 einer Gasaustrittsöffnung 19 in einem Schwenkarm 21 zur Schwenkachse 22. In dem Schwenkarm 21 verläuft ein Gaszufuhrkanal 23, der in die Gasaustrittsöffnung 19 mündet.

[0036] In Figuren 3 und 4 befindet sich der Schlackenstopper in einer Ausgangsposition. Figur 6 zeigt ihn in analoger Darstellung in einer Dichtungsposition, nachdem er in einer zur Längsachse 18 des Abstichlochs 24 weitgehend senkrecht stehenden Ebene geschwenkt wurde. In der Dichtungsposition ist die Gasaustrittsöffnung vor dem Abstichloch 24 positioniert.

[0037] Figur 7 zeigt schematisch in Schnittansicht einen Abschnitt eines Schwenkarms 25, der ein Armmodul 26 und ein Gasaustrittsmodul 27 umfasst, das am Armmodul 26 lösbar befestigt ist.

[0038] Figur 8 zeigt schematisch in Schnittansicht ein in das Gasaustrittsmodul 28 eingesetztes Düsenkopfelement 29 mit mehreren Gaskanälen 30a, 30b, 30c als Gasaustrittsöffnungen. Weitere Gasaustrittsöffnungen im Düsenkopfelement 29 sind angedeutet, aber nicht mit Bezugszeichen versehen. Im Umfeld der Gasaustrittsöffnungen sind optional vorhandene Gasauslässe 31a,31b,31c dargestellt; weitere Gasauslässe im Düsenkopfelement 29 sind angedeutet, aber nicht mit Bezugszeichen versehen.

[0039] Figur 9a zeigt schematisch, wie in der Dichtungsposition eine Gasquellleitung 32 ventillos über einen exzentrisch zur Schwenkachse 33 angeordneten Verbindungskanal 34 in der Schwenkwelle 35 mit dem Gaszufuhrkanal 36 im Schwenkarm 37 verbunden ist.
Figur 9b zeigt schematisch, wie in einer im Vergleich zu Figur 9a etwa um 135° geschenkten Position der Verbindungskanal nicht mehr mit dem Gaszufuhrkanal 36 kommuniziert.

Liste der Bezugszeichen

1	Metallurgisches Gefäß
2	Metallschmelze
3	Abstichlochkanal
4	Abstichloch
5	Abstichlochbrille
6	Schlacke
7	Schwenkarm
8	Gasaustrittsöffnung
9	Schwenkachse
10	Schwenkantrieb
11	Längsachse der Gasaustrittsöffnung
12	Ringspalt
13	Schwenkarm
14	Längsachse der Gasaustrittsöffnung
15	Schwenkachse
16	Gehäuse
17	Abstichlochbrille
18	Abstichlochkanal
19	Gasaustrittsöffnung
20	Längsachse einer Gasaustrittsöffnung
21	Schwenkarm
22	Schwenkachse
23	Gaszufuhrkanal
24	Abstichloch
25	Schwenkarm
26	Armmodul
27	Gasaustrittsmodul
28	Gasaustrittsmodul
29	Düsenkopfelement
30a, 30b, 30c	Gaskanäle
31a, 31b, 31c	Gasauslässe
32	Gasquellleitung
33	Schwenkachse
34	Verbindungskanal
35	Schwenkwelle
36	Gaszufuhrkanal
37	Schwenkarm

Liste der Anführungen

Patentliteratur

[0040] 

AT408965B

DE2639712

Ansprüche

1. Pneumatischer Schlackenstopper zum pneumatischen Verschließen eines Abstichlochkanals (18) eines metallurgischen Gefäßes bezüglich Austritt von Schlacke mittels zumindest eines aus zumindest einer Gasaustrittsöffnung (20) in den Abstichlochkanal (18) eingeleiteten Gasstromes,
wobei die Gasaustrittsöffnung (19) an einem Schwenkarm (13) angebracht ist, der mittels eines Schwenkantriebes um eine Schwenkachse (15) schwenkbar ist,
und der Schwenkarm (13) einen in die zumindest eine Gasaustrittsöffnung (20) mündenden Gaszufuhrkanal (23) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Längsachse (14) der zumindest einen Gasaustrittsöffnung (19) weitgehend parallel zu der Schwenkachse (15) ist.

2. Pneumatischer Schlackenstopper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Gasaustrittsöffnung (19) von der der Schwenkachse (15) verstellbar ist.

3. Pneumatischer Schlackenstopper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Schwenkwinkel einstellbar ist.

4. Pneumatischer Schlackenstopper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm (25) zumindest ein Armmodul (26) und zumindest ein Gasaustrittsmodul (27) umfasst,
wobei das Gasaustrittsmodul (27)

- die zumindest eine Gasaustrittsöffnung enthält,
und

- an dem Armmodul (26) lösbar befestigt ist.

5. Pneumatischer Schlackenstopper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Gasaustrittsöffnungen vorhanden sind.

6. Pneumatischer Schlackenstopper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die Gasaustrittsöffnung oder die Gasaustrittsöffnungen als Gaskanal oder als Gaskanäle (30a,30b,30c)) in einem Düsenkopfelement (29)
ausgeführt sind,
das in den Schwenkarm oder in das Gasaustrittsmodul (28) einsetzbar ist.

7. Pneumatischer Schlackenstopper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Düsenkopfelementes (29) mittels Stellelementen justierbar ist.

8. Pneumatischer Schlackenstopper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nur in Dichtungsposition die Gasquellleitung (32) ventillos zumindest über einen in der Schwenkwelle (35) exzentrisch angeordneten Verbindungskanal (34) mit dem Gaszufuhrkanal (36) verbunden ist.

9. Pneumatischer Schlackenstopper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Umfeld der zumindest einen Gasaustrittsöffnung in dem Schwenkarm, bevorzugt im Gasaustrittsmodul, mehrere Gasauslässe (31a,31b,31c) vorhanden sind.

10. Pneumatischer Schlackenstopper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb getriebelos ist.

11. Pneumatischer Schlackenstopper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb zumindest eine Kurbelwelle, sowie zumindest einen Pneumatikzylinder zum Antrieb der Kurbelwelle, umfasst.

12. Pneumatischer Schlackenstopper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb in einem thermisch isolierten Gehäuse (16) untergebracht ist.

13. Metallurgisches Gefäß (1) mit einem Abstichlochkanal (3) und einem an dem metallurgischen Gefäß (1) befestigten Schlackenstopper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des Abstichlochkanals (3) weitgehend parallel zur Schwenkachse ist.

14. Verfahren zum pneumatischen Verschließen eines Abstichlochkanals eines metallurgischen Gefäßes bezüglich Austritt von Schlacke mittels eines aus zumindest einer Gasaustrittsöffnung bereitgestellten Gasstromes,
wobei die zumindest eine an einem Schwenkarm angebrachte Gasaustrittsöffnung vor dem Abstichloch (24) des Abstichlochkanals in eine Dichtungsposition positioniert wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
dazu der Schwenkarm mit einer Schwenkbewegung in die Dichtungsposition vor das Abstichloch (24) geschwenkt wird, wobei die Schwenkbewegung in einer zur Längsachse des Abstichlochkanals (18) weitgehend senkrecht stehenden Ebene erfolgt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass während des pneumatischen Verschließens des Abstichlochkanals Gas aus mehreren
im Umfeld der zumindest einen Gasaustrittsöffnung in dem Schwenkarm vorhandenen
Gasauslässen
strömt.

Zeichnung